本文關(guān)鍵詞：古爾班通古特沙漠南緣土壤水分、有機(jī)碳和堿解氮的空間異質(zhì)性分析

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【摘要】：土壤水分和土壤養(yǎng)分是荒漠植被發(fā)育最主要的制約因子,其在大尺度和小尺度均存在空間變異性。于2014年7月,以古爾班通古特沙漠南緣為研究靶區(qū),在個(gè)體、群落、丘間地三個(gè)尺度布設(shè)樣點(diǎn)。對(duì)0-100 cm土層分層取樣,個(gè)體尺度以20 cm為間距分5層；群落尺度和丘間地尺度分為0-30 cm、30-60 cm、60-100 cm三層。通過(guò)對(duì)樣品室內(nèi)測(cè)定,分析不同尺度的土壤水分、有機(jī)碳和堿解氮的空間異質(zhì)性特征,探討土壤水分、有機(jī)碳、堿解氮與植被相互作用機(jī)理及尺度效應(yīng)。結(jié)果如下：(1)三個(gè)尺度上均呈現(xiàn)一致趨勢(shì)。由表層到深層,土壤水分均值依次為0.51%、1.17%、1.30%、1.38%、1.51%,表明同尺度下,土壤水分均值隨土層深度增加呈顯著遞增趨勢(shì)。表層土壤水分的變異系數(shù)(20.71%)高于其它土層(2.51～5.86%),表明在地形和植被影響下,表層土壤水分蒸發(fā)強(qiáng)度分異,相比其它土層具有更大的異質(zhì)性。由表層到深層,土壤有機(jī)碳均值依次為2.95 g/kg、2.65 g/kg、2.44 g/kg、2.27 g/kg、2.11 g/kg;土壤堿解氮均值依次為29.58 mg/kg、22.85 mg/kg、19.21 mg/kg、15.43 mg/kg、14.15 mg/kg。表明隨土層深度增加兩者呈降低趨勢(shì)。土壤堿解氮和有機(jī)碳三個(gè)土層變異系數(shù)均低于10%,表明土壤有機(jī)碳和堿解氮的變異系數(shù)均屬弱變異。(2)個(gè)體尺度,水平方向上,隨距樹干基部距離增加,坡頂土壤水分由0.707%增加到0.977%,呈升高趨勢(shì)；坡中和坡底土壤水分分別由1.225%、1.320%降低到1.055%、1.824%,兩者均呈降低趨勢(shì)。隨距樹干基部距離增加,從表層到深層三個(gè)土層,有機(jī)碳依次由2.53g/kg、 3.18 g/kg、3.49 g/kg降低到1.71 g/kg、1.73 g/kg、2.09 g/kg,堿解氮依次由21.59 mg/kg、27.42 mg/kg、35.94 mg/kg降低到13.52 mg/kg、15.63 mg/kg、17.21 mg/kg,兩者均呈降低趨勢(shì)。表明梭梭樹干基部周圍土壤水分、有機(jī)碳和堿解氮在水平方向存在格局分異。垂直方向上,從表層到深層5個(gè)土層,坡頂土壤水分依次為0.367%、0.798%、0.932%、1.085%、1.192%；坡中土壤水分依次為0.512%、1.075%、1.208%、1.295%、1.400%：坡底土壤水分依次為0.658%、1.632%、1.763%、1.768%、1.938%,三者均呈升高趨勢(shì)。從表層到深層5個(gè)土層,坡頂土壤有機(jī)碳依次為2.56 g/kg、2.18 g/kg、2.00 g/kg、1.98 g/kg、1.88 g/kg;坡中土壤有機(jī)碳依次為2.80 g/kg、2.69 g/kg、2.44 g/kg.2.38 g/kg、2.18 g/kg;坡底土壤有機(jī)碳依次為3.52 g/kg、 3.10 g/kg、2.91 g/kg、2.47 g/kg、2.27 g/kg,三者均呈降低趨勢(shì)。從表層到深層5個(gè)土層,坡頂堿解氮依次為23.78mg/kg、17.10 mg/kg、16.69 mg/kg、12.01 mg/kg、11.17 mg/kg;坡中堿解氮依次為28.72mg/kg、22.78 mg/kg、18.27 mg/kg、15.89 mg/kg、14.17 mg/kg:坡底堿解氮依次為36.25mg/kg、28.69 mg/kg、22.67 mg/kg、18.40 mg/kg、17.11 mg/kg,三者均呈降低趨勢(shì)。(3)群落尺度,水平方向上,由冠幅內(nèi)到冠幅外,0-30cm、30-60cm、 60-100cm三個(gè)土層土壤水分依次由0.67%、1.32%、1.61%降低到0.60%、1.21%、1.51%1有機(jī)碳由3.57 g/kg. 2.90 g/kg、2.36 g/kg降低到2.99 g/kg、2.59 g/kg、2.18 g/kg;堿解氮依次由43.19 mg/kg、28.25 mg/kg、17.89 mg/kg降低到35.23 mg/kg、22.79 mg/kg、15.22 mg/kg,均呈降低趨勢(shì)。表明植被影響了群落尺度土壤水分、有機(jī)碳和堿解氮的空間分布,導(dǎo)致冠幅內(nèi)土壤水分、有機(jī)碳和堿解氮高于冠幅外。垂直方向上,隨土層深度的增加，土壤水分均值由0.62%增加到1.54%,呈升高趨勢(shì)；有機(jī)碳均值由3.15 g/kg降低到2.24 g/kg,堿解氮均值由37.49 mg/kg降低到15,98 mg/kg,兩者均呈降低趨勢(shì)。(4)丘間地尺度,土壤水分與沙丘相對(duì)海拔相關(guān)性達(dá)-0.412**,呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,最終形成坡底土壤水分最高(2.15%),坡中次之,坡頂最低(0.16%)的空間分布格局；土壤水分與有機(jī)碳、堿解氮之間均達(dá)到0.445**,呈極顯著的正相關(guān)性(P0.01),說(shuō)明土壤有機(jī)碳和堿解氮的分布格局和土壤水分一致。表明地形是影響丘間地尺度土壤水分、有機(jī)碳和堿解氮格局分異的主要因素。
【學(xué)位授予單位】：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S153.6;S152.7

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